Nghiên cứu quy trình công nghệ GIS – viễn thám và mô hình hóa dự báo nhiệt độ bề mặt đô thị nghiên cứu điển hình khu vực thành phố hồ chí minh

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIS-VIỄN THÁM VÀ MƠ HÌNH HĨA DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐƠ THỊ NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH KHU VỰC TPHCM CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TS DƯƠNG THỊ THÚY NGA Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIS-VIỄN THÁM VÀ MƠ HÌNH HĨA DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐƠ THỊ NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH KHU VỰC TPHCM CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký tên) TS DƯƠNG THỊ THÚY NGA CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 BÁO CÁO NGHIỆM THU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIS-VIỄN THÁM VÀ MƠ HÌNH HĨA DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐƠ THỊ - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH KHU VỰC TPHCM Chủ nhiệm đề tài: TS DƯƠNG THỊ THÚY NGA Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TPHCM Thời gian thực đề tài: 18 tháng (06/2015 – 12/2016) Kinh phí duyệt: 550 triệu đồng Mục tiêu: Mục tiêu đề tài nghiên cứu cơng nghệ GIS-Viễn thám Mơ hình hóa phương pháp xây dựng hệ thống thơng tin tích hợp để nghiên cứu vấn đề nhiệt độ đô thị TPHCM Nội dung: Những nội dung thực (đối chiếu với hợp đồng ký): STT NỘI DUNG ĐĂNG KÝ Khảo sát thu thập liệu ảnh KẾT QUẢ ĐẠT MỨC ĐỘ HOÀN ĐƯỢC THÀNH 100% viễn thám Xây dựng quy trình giải đốn ảnh 100% viễn thám nhiệt độ bề mặt đô thị - Vượt đăng ký: áp dụng TPHCM + Xác định lớp phủ có ảnh hưởng đến nhiệt độ bề mặt lập đồ phân vùng lớp phủ + Phân tích tượng đảo nhiệt xảy Tp.HCM bên cạnh xu hướng gia tăng nhiệt độ theo thời gian Xây dựng quy trình ứng dụng 100% MHH tính tốn dự báo nhiệt độ bề mặt đô thị áp dụng TPHCM Đề xuất giải pháp xây dựng hệ 100% thống tích hợp GIS-Viễn thám, MHH, phân tích thơng tin GIS dự báo gia tăng nhiệt độ bề mặt đô thị Xây dựng hệ thống tích hợp GIS- 100% Viễn thám, MHH, phân tích thơng tin GIS dự báo gia tăng nhiệt độ bề mặt đô thị TPHCM Kiểm tra, chạy thử 100% Viết báo cáo tổng kết, nghiệm thu 100% Bài báo đăng Tạp chí Hội 01 Tạp chí chuyên 100% nghị chuyên ngành nước: 02 ngành: Khí tượng thủy văn 01 Hội nghị quốc tế: the th DAAD Summer School & GIS Conference 2015 Đào tạo Cử nhân khoa học: 02 02 Cử nhân 100% Thạc sĩ - Vượt mức đăng ký: 01 Thạc sĩ MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN 14 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 14 1.2 Mục tiêu đề tài - 20 1.2.1 Mục tiêu tổng quát - 20 1.2.2 Mục tiêu cụ thể (Đề tài dự kiến giải-quyết-được-vấn-đề-cụ-thể nào?) 20 Chương NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - 21 2.1 Nội dung 1: Khảo sát thu thập liệu ảnh viễn thám - 21 2.1.1 Mô tả 21 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu - 21 2.1.3 Các tiêu theo dõi 21 2.1.4 Sản phẩm cần đạt 21 2.1.5 Nội dung thực 22 2.1.5.1 CHUYÊN ĐỀ 1: TỔNG QUAN VỀ THU THẬP DỮ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM - 22 2.1.5.2 CHUYÊN ĐỀ 2: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA LOẠI ẢNH VIỄN THÁM PHÙ HỢP - 37 2.2 NỘI DUNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIẢI ĐỐN ẢNH VIỄN THÁM NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐƠ THỊ VÀ ÁP DỤNG TẠI TPHCM 39 2.2.1 Mô tả 39 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu - 39 2.2.3 Các tiêu theo dõi 39 2.2.4 Sản phẩm cần đạt 40 2.2.5 Nội dung thực 40 2.2.5.1 CHUYÊN ĐỀ 1: XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIẢI ĐOÁN ẢNH VIỄN THÁM VÀ ÁP DỤNG ĐÁNH GIÁ NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT TPHCM 40 2.3 NỘI DUNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH ỨNG DỤNG MHH TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ VÀ ÁP DỤNG TẠI TPHCM 50 2.3.1 Mô tả 50 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu - 50 2.3.3 Các tiêu theo dõi 50 2.3.4 Sản phẩm cần đạt 50 2.3.5 Nội dung thực 50 2.3.5.1 CHUN ĐỀ 1: NGHIÊN CỨU CÁC MƠ HÌNH TRÊN THẾ GIỚI VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM, CHỌN LỰA MƠ HÌNH PHÙ HỢP ĐỂ ÁP DỤNG TẠI TPHCM 50 2.3.5.2 CHUYÊN ĐỀ 2: XÂY DỰNG KỊCH BẢN TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ TẠI TPHCM - 75 2.3.5.3 CHUYÊN ĐỀ 3: THU THẬP, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MƠ HÌNH TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT TRÁI ĐẤT TẠI TPHCM 78 2.3.5.4 CHUYÊN ĐỀ 4: CHỈNH BIÊN, NỘI SUY DỮ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MƠ HÌNH TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT TRÁI ĐẤT TẠI TPHCM 87 2.4 NỘI DUNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍCH HỢP GIS-VIỄN THÁM, MHH, PHÂN TÍCH THƠNG TIN GIS DỰ BÁO SỰ GIA TĂNG NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ - 92 2.4.1 Mô tả 92 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu - 92 2.4.3 Các tiêu theo dõi 92 2.4.4 Sản phẩm cần đạt 92 2.4.5 Nội dung thực 92 2.4.5.1 CHUYÊN ĐỀ 1: GIẢI PHÁP HỆ THỐNG PHÂN TÍCH DỮ LIỆU - 92 2.5 NỘI DUNG 5: XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍCH HỢP GIS-VIỄN THÁM, MHH, PHÂN TÍCH THƠNG TIN GIS DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ TẠI TPHCM 115 2.5.1 Mô tả - 115 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu 115 2.5.3 Các tiêu theo dõi - 115 2.5.4 Sản phẩm cần đạt - 115 2.5.5 Nội dung thực - 116 2.5.5.1 CHUYÊN ĐỀ 1: THIẾT KẾ KIẾN TRÚC HỆ THỐNG 116 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN - 119 3.1 NỘI DUNG 1: KHẢO SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM - 119 3.2 NỘI DUNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH GIẢI ĐỐN ẢNH VIỄN THÁM NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ VÀ ÁP DỤNG TẠI TPHCM - 125 3.2.1 Nhiệt độ bề mặt TPHCM 125 3.2.4 Nghiên cứu biế n đô ̣ng diê ̣n tić h không gian đô thi -135 ̣ 4.2.4.1 Ảnh tổ hơ ̣p màu 135 4.2.4.2 Phân loa ̣i mă ̣t không thấ m (MKT) - 136 4.2.3 Đánh giá tương quan giữa nhiê ̣t đô ̣ bề mă ̣t và không gian đô thi ̣ở TP.HCM 142 3.3 NỘI DUNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH ỨNG DỤNG MHH TÍNH TỐN VÀ DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ VÀ ÁP DỤNG TẠI TPHCM - 144 3.3.1 Miền tính, lưới tính tham số mơ hình WRF 144 3.3.2 Kết mô nhiệt độ bề mặt Tp Hồ Chí Minh - 145 3.3.2.1 Tính tốn trạng - 146 3.3.2.2 Dự báo nhiệt độ bề mặt - 151 3.3.2.3 Kiểm tra độ xác mơ hình - 154 3.3.2.4 Dự báo thử nghiệm nhiệt độ bề mặt tháng 01/2017 160 3.4 NỘI DUNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍCH HỢP GIS-VIỄN THÁM, MHH, PHÂN TÍCH THƠNG TIN GIS DỰ BÁO SỰ GIA TĂNG NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ 168 3.5 NỘI DUNG 5: XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍCH HỢP GIS-VIỄN THÁM, MHH, PHÂN TÍCH THƠNG TIN GIS DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐÔ THỊ TẠI TPHCM 170 3.5.2 Lược đồ sở liệu - 172 3.5.3 Đặc tả sở liệu 172 3.5.3 Giao diện ứng dụng - 175 3.5.3.1 Màn hình hệ thống WebGIS - 176 3.5.4 Đánh giá nhiệt độ bề mặt Tp.HCM - 190 Chương CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ - 202 4.1 Kết luận 202 4.2 Đề nghị - 204 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT GIS Geographic information system NDVI Normalized Difference Vegetation Index CSDL Cơ sở liệu ESRI Environmental Systems Research Institute DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat .23 Bảng 2.2: Đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat .24 Bảng 2.3: Đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat .25 Bảng 2.4: Bảng thông số dữ liê ̣u MODIS 26 Bảng 2.5: Bảng so sánh phương pháp tính nhiệt độ bề mặt ảnh vê ̣ tinh Landsat 37 Bảng 2.6: Đánh giá ảnh vê ̣ tinh Landsat và MODIS nghiên cứu .38 Bảng 2.7: Giá trị LMAX, LMIN .41 Bảng 2.8: Giá trị QCALMIN, QCALMAX 41 Bảng 2.9: Giá trị K1, K2 42 Bảng 2.10: Giá trị LMAX, LMIN .46 Bảng 2.11: Giá trị QCALMIN, QCALMAX 46 Bảng 2.12: Giá trị K1, K2 46 Bảng 2.13: Giá trị độ phát xạ đất trống thực vật 47 Bảng 2.14: Giá trị hệ số SW 48 Bảng 2.15: Giá trị hàm lượng nước khí (W) 48 Bảng 2.16: Các sơ đồ vi vật lý mây 54 Bảng 2.17: Các sơ đồ tham số hóa đối lưu 55 Bảng 2.18: Các sơ đồ tham số mơ hình đất .56 Bảng 2.19: Các sơ đồ lớp biên hành tinh (PBL) Trong Ri số Richardson tới hạn, TKE động rối, PBL lớp biên hành tinh .57 Bảng 2.20: Các sơ đồ tham số hóa xạ 57 Bảng 2.21: Cấu hình động lực, vật lý phương pháp số mơ hình WRFARW Trung tâm dự báo trung ương 58 Bảng 2.22: Số liệu mơ hình tồn cầu GFS (dạng số) 76 Bảng 2.23: Thông tin mô tả biến files số liệu mơ hình GFS 84 Bảng 2.24: Danh mục biến lưu trữ sau chuẩn hóa số liệu GFS từ mơ hình tồn cầu .91 Bảng 2.25: Đặc điểm liệu Raster 95 Bảng 2.26: Ưu, nhược điểm cấu trúc liệu Vector 97 Bảng 2.27: Bảng phân tích quan hệ khơng gian 98 Bảng 2.28: So sánh ưu điểm nhược điểm mơ hình liệu Vector Raster 99 Bảng 2.29: Danh sách tác nhân hệ thống diễn giải 118 Bảng 2.30: Danh sách UseCase hệ thống diễn giải 118 Bảng 3.1: Nguồn ảnh vệ tinh Landsat .119 Bảng 3.2: Trung biǹ h nhiê ̣t đô ̣ bề mă ̣t quâ ̣n, huyê ̣n TP.HCM qua các năm 123 Bảng 3.3: Thời gian chụp ảnh Viễn Thám 127 Bảng 3.4: So sánh nhiệt độ bề mặt giải đoán từ ảnh viễn thám Bảng 4.20 nhiệt độ khơng khí trung bình tồn khu vực TP Hồ Chí Minh 127 Bảng 3.5: So sánh nhiệt độ bề mặt trung bình số quận (huyện) với nhiệt độ khơng khí trung bình tồn khu vực TP Hồ Chí Minh 128 Hiǹ h 3.94: Biểu đồ số thực vật số khu vực tháng tháng 10 năm 2015 Nhận xét: Các khu vực trung tâm thành phố ln có nhiệt độ cao khu vực ngoại ô, nông thôn, đặc biệt tháng mùa nắng (tháng 1) Ngược lại, khu vực ngoại ơ, nơng thơn thường có nhiệt độ bề mặt thấp có số lớp phủ thực vật cao khu vực trung tâm thành phố Kết luận: Nguyên nhân tượng xạ mặt trời làm thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất, ngồi cịn hoạt động sinh nhiệt thải Khi dân số khu đô thị tăng lên, tượng mở rộng chênh lệch nhiệt độ tăng lên Ở khu đô thị, vào ban ngày, tịa nhà, nhựa đường, khu cơng nghiệp… hấp thụ nhiệt độ lớn, ban đêm tỏa làm chậm q trình làm mát Các cơng viên xanh thực vật khu vực trung tâm thành phố nên làm khơng khí trở nên nóng Nguyên nhân khác có nhiều tịa nhà cao tầng làm chắn gió tự nhiên, giảm đối lưu, số lượng xe nhiều khí thải các-bon góp phần tăng tượng đảo nhiệt thị Việc làm nhiệt độ đô thị tăng lên làm cho dễ xuất hình thái thời tiết tiêu cực giơng, lốc, luồng khí, gió tòa nhà dễ xung đột Nhiệt độ tăng cao ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người, hàng năm lượng người tử vong nắng nóng, sốc nhiệt, đột quỵ tăng lên nhiều Giải pháp để khắc 194 phục tượng trồng thật nhiều xanh, trồng ven đường, cơng viên, tòa nhà… Từ kết nghiên cứu cho thấy tác động thị hóa Tp.HCM, lớp phủ thực vật giảm làm nhiệt độ bề mặt có xu gia tăng theo thời gian, đồng thời tượng đảo nhiệt xuất ngày rõ nét thị hóa tập trung khu vực trung tâm Từ kết nghiên cứu này, quan quản lý có sở để đưa sách, hoạch định cho chiến lược phát triển thành phố thích hợp để đảm bảo cân đối phát triển kinh tế bảo vệ môi trường nơi; người dân hiểu rõ nhiệt độ lớp phủ thực vật chi tiết đến mức phường/xã, hiểu rõ tác động lớp phủ đến nhiệt độ bề mặt để nâng cao ý thức bảo vệ mơi trường 195 3.5.5 Quy trình cơng nghệ sử dụng hệ thống tích hợp Hình 3.95: Quy trình xây dựng CSDL từ ảnh viễn thám 196 Mô tả: Người dùng chọn lựa loại ảnh viễn thám chất lượng cao Landsat bị mây che, SPOT, giải đốn để tính nhiệt độ bề mặt, NDVI, phân loại sử dụng đất Từ lập đồ trích xuất liệu để lưu vào CSDL dùng chung - Nếu ảnh chất lượng không cao (bị mây che, bị sọc, độ phân giải thấp,…) khơng sử dụng cho hệ thống - Nhân viên thực giải đốn ảnh viễn thám phải người có chun mơn, thực phương pháp để tính nhiệt độ bề mặt, NDVI, phân loại sử dụng đất Nếu kiểm tra với liệu thực đo thấy sai số nhiều phải xem lại phương pháp tính có khơng giải đoán ảnh lại Nếu thực nhiều lần cho kết sai nhiều phải thay đổi nhân thực không phù hợp chuyên môn Dựa vào quy trình này, ta thấy khả xảy q trình giải đốn ảnh viễn thám thấy việc bố trí nhân cho phù hợp với công việc 197 Hiǹ h 3.96: Quy trình xây dựng CSDL từ mơ hình WRF 198 Mơ tả: Người dùng thu thập liệu khí tượng liệu biên vùng tính (gió, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm) để đưa vào mơ hình WRF tính tốn nhiệt độ bề mặt Sau lập đồ phân vùng nhiệt độ bề mặt trích xuất thơng tin lưu dư liệu vào CSDL dùng chung - Nếu liệu thiếu khơng xác khơng tính tốn - Nhân viên thực tính tốn mơ hình hóa phải người có chun mơn, thực phương pháp để tính nhiệt độ bề mặt Nếu kiểm tra với liệu thực đo thấy sai số nhiều phải xem lại phương pháp tính có khơng thực lại cơng việc tính tốn Nếu thực nhiều lần cho kết sai nhiều phải thay đổi nhân thực không phù hợp chun mơn Dựa vào quy trình này, ta thấy khả xảy q trình tính tốn mơ hình hóa nhiệt độ bề mặt thấy việc bố trí nhân cho phù hợp với công việc Hình 3.97: Phân quyền hệ thống 199 Mô tả: Có 03 quyền sử dụng hệ thống: quản trị, nhân viên, người dùng Người sử dụng đăng nhập theo quyền cấp để khai thác hệ thống Hiǹ h 3.98: Các tính khai thác thơng tin Mô tả: Quản trị viên, nhân viên người dùng thực tính như: - Xem thông tin đồ: nhiệt độ, số thực vật - Tìm kiếm thơng tin nhiệt độ, số thực vật phường/ xã theo thời gian - Xem thông tin chi tiết nhiệt độ số thực vật theo nhiều tiêu chí: địa điểm, thời gian, khoảng nhiệt độ, số thực vật - Vẽ biểu đồ nhiệt độ, số thực vật theo không gian, thời gian - Xem thông tin dự báo nhiệt độ theo thời gian dạng đồ, biểu đồ - Cảnh báo nhiệt độ cực đoan 200 Hình 3.99: Tính nhập xuất liệu Mô tả: Quản trị viên, nhân viên thực tính như: - In thơng tin nhiệt độ, số thực vật theo địa điểm, thời gian, khoảng nhiệt độ, số thực vật - In đồ 201 Chương CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu, ta rút số kết luận sau: - Thành phố Hồ Chí Minh có tốc độ thị hóa nhanh Trong thời gian 13 năm (từ năm 2002 đến năm 2015) diện tích dân cư đô thị TP.HCM năm 2015 tăng gấp 2.36 lần so với năm 2002 Cùng với đô thị hóa, nhiệt độ có xu gia tăng hầu hết khu vực tượng đảo nhiệt xảy rõ ràng Tp.HCM - Viễn thám nhiệt “tài nguyên thông tin” quý giá nghiên cứu thay đổi đặc tính vật lý mơi trường đất - khí xung quanh, bối cảnh xúc biến đổi khí hậu tồn cầu TP.HCM có nhiệt độ cao khu công nghiệp, khu tập trung dân cư đông đúc Nền nhiệt độ cao tập trung chủ vùng trung tâm thành phố, trục lộ mở rộng phía bắc_huyện Củ Chi - Mơ hình hóa cơng cụ mạnh cơng tác dự báo nhiệt độ thị Các kết tính toán kiểm định với liệu thực đo cho thấy tin cậy mơ hình - Nghiên cứu xây dựng mối tương quan biến đổi NĐBM thị q trình chuyển đổi bề mặt tự nhiên sang mặt khơng thấm từ phân tích hồi quy tuyến tính đa biến với hệ số tương quan cao - Kết dự báo thử nghiệm cho thấy mơ hình WRF hồn tồn giúp dự báo nhiệt độ bề mặt tương lai Chúng ta dự báo thời gian ngắn vài ngày, vài tháng dự báo theo kịch biến đổi khí hậu có đầy đủ liệu đo đạc - Hệ thống thiết kế để sẵn sàng tiếp nhận liệu tính tốn, dự báo từ việc xử lý ảnh viễn tham, mơ hình hóa Hệ thống cập nhật, bổ sung liên tục có liệu - Kết nghiên cứu chứng minh khả ứng dụng viễn thám mơ hình hóa, tích hợp vào phần mềm ứng dụng nghiên cứu nhiệt độ bề mặt 202 thị hóa, đánh giá biến động theo không gian thời gian Về thực tiễn, phương pháp ứng dụng rộng rãi cho khu vực đô thị tương tự đặc biệt nghiên cứu đánh giá tác động biến đổi khí hậu Kết gợi ý có tính định hướng giúp cho nhà quy hoạch quản lý quan tâm chiến lược lâu dài xây dựng quản lý đô thị bền vững cho thành phố Hồ Chí Minh Về cơng bố khoa học, nhóm cơng bố: - 01 báo Hội nghị quốc tế: Duong Thi Thuy Nga, Tran Nhu Phuong, “Development of remote sensing images database system of temperature in Ho Chi Minh City”, Oral presentation as well as inclusion in the proceeding of the th DAAD Summer School & GIS Conference 2015, ISBN: 978-604-82-1619-1 - 01 báo Tạp chí chuyên ngành uy tín: Dương Thị Thúy Nga, Nguyễn Kỳ Phùng, Nguyễn Văn Tín, “Đánh giá thay đổi nhiệt độ bề mặt thành phố Hồ Chí Minh mơ hình WRF”, Tạp chí Khí tượng Thủy văn, ISSN 0866-8744, Số 663, tháng 03/2016 Về đào tạo, đề tài đào tạo 02 sinh viên tốt nghiệp Cử nhân Khoa học môi trường 01 Thạc sĩ ngành CNTT (đăng ký: 02 Cử nhân) Về nội dung công việc: theo đăng ký, tính tốn đánh giá nhiệt độ bề mặt, lớp phủ thực vật vấn đề trên, đề tài xác định lớp phủ bề mặt không thấm xi-măng, loại đất,… lập đồ phân vùng lớp phủ để có đánh giá tổng quan ảnh hưởng độ thị hóa đến gia tăng nhiệt độ bề mặt trái đất Tp.HCM Bên cạnh phân tích để thấy rõ xu hướng gia tăng nhiệt độ theo thời gian, đồ nhiệt độ bề mặt phân tích liên quan cịn cho thấy tượng đảo nhiệt xảy Tp.HCM Sản phẩm nghiên cứu công cụ đắc lực hỗ trợ quan, người quản lý công tác quy hoạch đô thị bảo vệ môi trường, đồng thời nguồn thơng tin xác chi tiết cung cấp đến cộng đồng, góp phần nâng cao ý thức bảo vệ xanh, bảo vệ môi trường sống 203 4.2 Đề nghị So với nội dung cần thực theo hợp đồng, nhóm hồn thành đầy đủ nội dung thực thêm số công việc đào tạo Tiến độ thực đề tài đảm bảo tốt, nghiệm thu sớm hạn đăng ký Dựa kết thực hiện, yêu cầu thực tiễn phát triển hệ thống hỗ trợ quản lý, giám sát định Khí tượng, Thủy văn, Mơi trường lực thực đề tài nhóm, nhóm kiến nghị tiếp tục phát triển đề tài theo hướng sau đây: - Xây dựng hệ thống tự động xử lý ảnh viễn thám để tính tốn xây dựng sở liệu nhiệt độ bề mặt, lớp phủ thực vật Tp.HCM: + Nếu dừng lại việc xử lý thủ công ảnh viễn thám lập đồ phân vùng nhiệt độ, lớp phủ thực vật,… khơng thể phân tích thay đổi yếu tố nhiệt độ, thực vật, … theo không gian thời gian dài nhiều năm Hiện chưa có nghiên cứu Việt Nam xây dựng hệ thống tự động hóa xử lý, tính toán xây dựng CSDL nhiệt độ, lớp phủ thực vật cho khu vực + Việc giám sát tình hình khí tượng, q trình thị hóa, xem xét mối tương quan đối tượng khó khăn phải cầm ảnh xem thông tin cách thủ công phần mềm GIS Khi có phần mềm tự động tính tốn xây dựng sở liệu nhiệt độ, lớp phủ thực vật, cơng việc quản lý liệu, phân tích theo không gian, thời gian xác định mối tương quan nhiệt độ lớp phủ để thấy tác động thị hóa đến nhiệt độ dễ dàng + Với quy trình cơng nghệ xử lý ảnh viễn thám, người dùng phải xử lý thủ công hầu hết công đoạn Do vậy, chứng minh vai trò quan trọng xử lý ảnh viễn thám cần nâng cấp hệ thống lên mức độ tự động xử lý tính tốn, xây dựng CSDL nhiệt độ, lớp phủ thực vật cho Tp.HCM - Xây dựng hàm phụ thuộc nhiệt độ - lớp phủ bề mặt: + Người dùng cung cấp liệu thực phủ, hàm phân tích xác định nhiệt độ bề mặt, nhiệt độ khơng khí 204 - Xây dựng số đảo nhiệt: + Dựa vào số đảo nhiệt, định hướng phát triển dự án quy hoạch thị cho ảnh hưởng đến đời sống người, môi trường, xã hội,… - Kết hợp xử lý liệu ảnh viễn thám với liệu vệ tinh, liệu quan trắc mơ hình hóa để đánh giá khí tượng vấn đề mơi tường liên quan Tp.HCM: + Dữ liệu vệ tinh nguồn liệu quý giá cải thiện liên tục độ xác Kết hợp với liệu vệ tinh, liệu quan trắc với xử lý liệu ảnh viễn thám, mơ hình hóa để dự báo khí tượng vấn đề liên quan đánh giá tình hình nhiễm khơng khí, tác động thị hóa đến mơi trường,… hướng đắn cần thiết Sự đầy đủ liệu giúp nâng cao độ xác cơng tác dự báo khí tượng vấn đề liên quan - Đánh giá khả cháy rừng xây dựng hệ thống giám sát, hỗ trợ phòng chống cháy rừng: + Lửa rừng thiêu rụi nhiều rừng tràm tái sinh, lau sậy,… ảnh hưởng lớn đến đời sống, kinh tế, xã hội Ví dụ trận cháy rừng tái sinh xã Lê Minh Xuân, huyện Bình Chánh, TP HCM, lan rộng khiến hàng chục hộ dân cuống cuồng di tản tài sản vào tối 10/3/2015, gây thiệt hại nhiều người + Nhiệt độ gia tăng nhiều nguyên nhân gây nên cháy rừng Tại Tp.HCM công tác giám sát, phòng chống cháy rừng đặc biệt quan tâm Do cần có hệ thống đánh giá diễn biến nhiệt độ, lớp phủ thực vật,… đánh giá khả cháy rừng để đưa biện pháp phòng tránh kịp thời - Đánh giá tính tổn thương ảnh hưởng gia tăng nhiệt độ: + Sự gia tăng nhiệt độ đô thị vấn đề đáng quan tâm ảnh hưởng đến sức khỏe, kinh tế, xã hội + Đánh giá mức độ ảnh hưởng nhiệt độ đến vấn đề xã hội, kinh tế, người xác định khả thích ứng để giảm nhẹ tổn thương cần thiết 205 - Nghiên cứu phương pháp phân tích đa tiêu chí liên ngành để xây dựng hệ thống hỗ trợ định quy hoạch không gian xanh, quy hoạch thị: + Sự thị hóa tác động đến gia tăng nhiệt độ gây tượng đảo nhiệt Vấn đề ảnh hưởng đến nhiều ngành như: môi trường, kinh tế, du lịch,… cần có đóng góp ý kiến chuyên gia lĩnh vực liên quan đưa giải pháp phát triển phù hợp Ví dụ: xây dựng nhà cửa, cao ốc, trồng xanh để giảm tượng đảo nhiệt? + Hệ thống hỗ trợ định quy hoạch không gian xanh, quy hoạch thị hệ chun gia có tham gia bên liên quan để đưa giải pháp gây xung đột ngành nghề Đây hướng đắn đưa định phát triển cách bền vững 206 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] David J Buckley (1997), An Introduction to Geographic Information Systems Fort Collins, Colorado [2] Duong Thi Thuy Nga, Tran Nhu Phuong (2015), “Development of remote sensing images database system of temperature in Ho Chi Minh City”, Oral presentation as well as inclusion in the proceeding of the th DAAD Summer School & GIS Conference 2015, ISBN: 978-604-82-1619-1 [3] Duong Thi Thuy Nga, Tran Nhu Phuong (2015), “Using Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) for drought assessment and support warning wildfire in U Minh districts”, Oral presentation as well as inclusion in the proceeding of the th DAAD Summer School & GIS Conference 2015, ISBN: 978-604-82-1619-1 [4] Duong Thi Thuy Nga (2014), “Heat island Analysis to support the green space planning in Ho Chi Minh City”, Oral presentation as well as inclusion in the proceeding of the 4th VNU – HCM International Conference for Environment and Natural Resources – ICENR [5] Geological Survey (U.S.) (2015), Landsat (L8) Data Users Handbook, USGS [6] Lê Thị Kim Thoa (2013), Viễn Thám Đại Cương Hồ Chí Minh [7] Lê Văn Trung (2010), Viễn Thám, NXB Đại Học Quốc gia TPHCM [8] Paul Bolstad (2012), GIS Fundamentals, 4th Edition [9] Phan Trọng Tiến (2010), Hệ Thống Thông Tin Địa Lý (GIS) Hà Nội, Việt Nam [10] Pierre Racine, PostGIS WKT Raster: Seamless operations between vector and raster layers., July 2008 [11] Steve Cumming Pierre Racine, Store, manipulate and analyze raster data within the PostgreSQL/ USA, Septemper 2011 [12] Trần Thị Ân, Nguyễn Thị Diệu, Trương Phước Minh (2011), Nghiên cứu nhiệt độ bề mặt đất thành phố Đà Nẵng từ liệu ảnh vệ tinh Landsat ETM+, Hội thảo ứng dụng GIS toàn quốc 207 [13] Trần Thị Vân (2006), Ứng dụng viễn thám nhiệt khảo sát đặc trưng nhiệt độ bề mặt đô thị với phân bố kiểu thảm phủ Thành phố Hồ Chí Minh, Science & Technology Development, Enviroment & Resources, Vol.9 – 2006 [14] Trần Thị Vân, Hoàng Thái Lan, Lê Văn Trung (2009), Nghiên cứu xác định nhiệt độ bề mặt đô thị phương pháp viễn thám nhiệt, Tạp chí phát triển KH & CN, Tập 12, Số – 2009 [15] Dự báo thời tiết (2015), http://www.accuweather.com/ [16] Environmental Systems Research Institute, (2009), ArcGIS Desktop Help, http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3 [17] Environmental Systems Research Institute (2009), ArcGIS Desktop Help, http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3 208 ... nhận) Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 BÁO CÁO NGHIỆM THU Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIS- VIỄN THÁM VÀ MƠ HÌNH HĨA DỰ BÁO NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT ĐƠ THỊ - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH KHU VỰC...  Quy trình tính tốn, dự báo nhiệt độ thị theo phương pháp mơ hình hóa: quy trình ứng dụng mơ hình hóa để dự báo nhiệt độ thị nghiên cứu đề tài  Xây dựng hệ thống tích hợp GIS- Viễn thám, Mơ hình. .. đổi nhiệt độ đô thị tác động q trình thị hóa phương pháp viễn thám GIS, trường hợp khu vực TPHCM” (2011) – Viện Môi trường Tài nguyên – ĐHQG TPHCM nghiên cứu biến đổi nhiệt độ bề mặt đô thị sở ứng